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        1. 【題目】(1)鐵及其化合物在生產(chǎn)生活中應用最廣泛,煉鐵技術(shù)和含鐵新材料的應用倍受關(guān)注。利用鐵的氧化物循環(huán)裂解水制氫氣的過程如下圖所示。整個過程與溫度密切相關(guān),當溫度低于570℃時,反應Fe3O4(s)+4CO(g)3Fe(s)+4CO2(g),阻礙循環(huán)反應的進行。

          已知:i. Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g);H1=+19.3 kJ·mol1

          ii. 3FeO(s)+H2O(g) Fe3O4(s)+H2(g);H2=-57.2 kJ·mol1

          iii. C(s)+CO2(g)2CO(g);H3=+172.4 k]·mol1

          鐵氧化物循環(huán)裂解水制氫氣總反應的熱化學方程式是___________。

          (2)T1℃時,向某恒溫密閉容器中加入一定量的Fe2O3和炭粉,發(fā)生反應Fe2O3(s)+3C(s)2Fe(s)+3CO(g),反應達到平衡后,在t1時刻,改變某條件,V()隨時間(t)的變化關(guān)系如圖所示,則t1時刻改變的條件可能是___________(填寫字母)。

          a.保持溫度不變,壓縮容器 b.保持體積不變,升高溫度

          c.保持體積不變,加少量碳粉 d.保持體積不變,增大CO濃度

          (3)在一定溫度下,向某體積可變的恒壓密閉容器(p)加入1molCO2與足量的碳,發(fā)生反應,平衡時體系中氣體體積分數(shù)與溫度的關(guān)系如圖所示

          650℃時,該反應達平衡后吸收的熱量是___________

          T℃時,若向平衡體系中再充入一定量按V(CO2)︰V(CO)=5︰4的混合氣體,平衡___________(正向”、“逆向”)移動。

          925℃時,用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學平衡常數(shù)Kp___________。[氣體分壓(p)=氣體總壓(p體積分數(shù),用某物質(zhì)的平衡分壓代替物質(zhì)的量濃度也可以表示化學平衡常數(shù),記作Kp]

          (4)用原電池原理可以除去酸性廢水中的三氯乙烯、AsO3,其原理如下圖所示(導電殼內(nèi)部為納米零價鐵)

          在除污過程中,納米零價鐵中的Fe為原電池的___________(”),寫出C2HCl3在其表面轉(zhuǎn)化為乙烷的電極反應式為___________。

          (5)已知25℃時,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×1038,此溫度下若在實驗室中配制100mL5mol·L1FeCl3溶液,為使配制過程中不出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象,則至少需要加入2mol·L1的鹽酸_________mL(忽略加入鹽酸體積)。

          【答案】C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)ΔH=+134.5 kJ·mol-1 ad 43kJ 正向 23.04P C2HCl3 +5H++8e-=C2H6 +3C1- 2.5

          【解析】

          (1)根據(jù)蓋斯定律對熱化學方程式運算

          (2)由圖像可知,t1時改變條件使逆反應速率突然增大,達到新平衡時反應速率跟原速率相等,根據(jù)這一特點并結(jié)合平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)等知識分析。

          (3)密閉容器中建立的平衡為C(s)+CO2(g)2CO(g)。①運用“三段式”分析計算參加反應的CO2的物質(zhì)的量,再結(jié)合熱化學方程式的意義計算吸收的熱量;②根據(jù)V(CO2)︰V(CO)=5︰4>1:1分析解答;③根據(jù)平衡常數(shù)表達式并結(jié)合氣體分壓定義分析。

          (4)由圖可知納米零價鐵中Fe失去電子,根據(jù)原電池原理分析。

          (5)配制過程中出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象是因為生成了難溶于水的Fe(OH)3根據(jù)溶解平衡知識只要c(Fe3+)·c3(OH-)< Ksp[Fe(OH)3],就不會有沉淀生成,據(jù)此分析計算。

          (1)根據(jù)蓋斯定律,將i+ii+iii得:C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g);ΔH=+134.5 kJ·mol-1。

          (2)密閉容器中建立的平衡為Fe2O3(s)+3C(s)2Fe(s)+3CO(g),由圖像可知,t1時改變條件使逆反應速率突然增大,達到新平衡時反應速率跟原速率相等。a.t1時保持溫度不變,壓縮容器使氣體壓強增大,逆反應速率突然增大,由于溫度不變,所以平衡常數(shù)K=c3(CO)不變,所以達到新平衡時c(CO)不變,逆反應速率不變,符合圖像,a項正確;b.t1時保持體積不變,升高溫度使逆反應速率突然增大,但達到新平衡時溫度比原來高,所以達到新平衡時逆反應速率比原來大,不符合圖像,b項錯誤;c.t1時保持體積不變,加少量碳粉,固體物質(zhì)的濃度視為常數(shù),所以t1時逆反應速率不會發(fā)生突變,不符圖像,c項錯誤;d.t1時保持體積不變,增大CO濃度,使逆反應速率突然增大,因溫度不變,達到新平衡時平衡常數(shù)K=c3(CO)不變,即c(CO)濃度不變,所以達到新平衡時逆反應速率不變,符合圖像,d項正確;答案選ad。

          (3) ①由圖像可知,6500C時反應達到平衡后CO的體積分數(shù)為40%,設達到平衡時轉(zhuǎn)化的CO2的物質(zhì)的量為x。應用“三段式”分析得:

          CO的體積分數(shù)=×100%=40%,解得x=0.25mol,C(s)+CO2(g)2CO(g); H3=+172.4 k]·mol1可知,該反應達到平衡后吸收的熱量是:0.25mol×172kJ/mol=43kJ。

          ②由圖像知T0CCO2CO的體積分數(shù)相等,即V(CO2):V(CO)=1:1,T℃時,向平衡體系中再充入一定量按V(CO2):V(CO)=5:4的混合氣體,因V(CO2):V(CO)=5:4>1:1,(相當于增大CO2濃度)所以平衡向正反應方向移動。

          925℃時,CO的體積分數(shù)為96%,則CO2的體積分數(shù)為4%,所以用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學平衡常數(shù)Kp==23.04P。

          (4)由圖可知納米零價鐵中Fe失去電子轉(zhuǎn)化為Fe2+,由原電池原理知,納米零價鐵中的Fe作原電池的負極。因根據(jù)碳元素化合價知,C2HCl3在其表面被還原為乙烷,根據(jù)電荷守恒和原子守恒,該電極反應式為:C2HCl3 +5H++8e-=C2H6 +3C1-。

          (5)Fe(OH)3難溶于水,在溶液中存在溶解平衡:Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq)。為使配制過程中不出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象,則c(Fe3+)·c3(OH-)< Ksp[Fe(OH)3],即c(OH-)<==2×10-13mol/L,則c(H+)=>=0.05mol/L。設加入鹽酸體積為x(忽略溶液體積的變化),加入鹽酸后溶液中c(H+)==0.05mol/L,解得x=0.0025L(2.5mL),即至少需要加入2.5mL鹽酸。

          練習冊系列答案
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          【題目】汽車尾氣凈化中的一個反應如下:NO(g)+CO(g)1/2N2(g)+CO2(g) ΔH=-373.4 kJ·mol-1,在恒容的密閉容器中,反應達到平衡后,改變某一條件,下列示意圖正確的是

          A. B. C. D.

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          科目:高中化學 來源: 題型:

          【題目】已知反應:2S02(g)+02(g) 2S03(g) △H <0。請回答下列問題:

          (1)某溫度下,在一固定體積的密閉容器中加入100g SO3(g)發(fā)生上述反應,下列能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是_____(填序號)

          ①每生成80g S03的同時消耗64gSO2

          ②混合氣體的密度保持不變

          ③SO3的體積分數(shù)保持不變

          ④混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化

          (2)某溫度下,在一固定體積為2升的密閉容器中,充入2molS02和lmol02發(fā)生上述反應,當反應進行到2分鐘末時達到平衡,平衡混合物中S03的質(zhì)量分數(shù)為50%,則反應前2分鐘內(nèi)用S02表示的平均反應速率為_____,S02的轉(zhuǎn)化率為____,此時反應的平衡常數(shù)為_________。

          (3)在某恒溫、恒壓容器中,按體積比2: 1加入S02和02進行上述反應,達到平衡后,再向容器中充入適量S03(g),達到新平衡時,c(02)將比原平衡_____(填“增大”、“減小”、或“不變”)

          (4)若在某恒溫、恒容容器中,加入一定量S03(g)發(fā)生上述反應,達到平衡后,再向容器 中充入適量S03(g),達到新平衡時,c(S02)/c(S03)將比原平衡______(填“增大”、“減小”、或“不變”)。

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          科目:高中化學 來源: 題型:

          【題目】對于反應A+3B=2C+2D來說,以下表示中,反應速率最快的是 ( )

          A.v(A)=0.8 mol/ (L·s)B.v(B)=0.4 mol/ (L·s)

          C.v(C)=0.6 mol/ (L·s)D.v(D)=1.8 mol/ (L·s)

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          【題目】石英(SiO2)系列光纖已廣泛應用于有線電視和通信系統(tǒng)。SiO2屬于(

          A.B.

          C.單質(zhì)D.氧化物

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          【題目】已知某化學反應A2(g)2B2(g)=2AB2(g)(A2B2、AB2結(jié)構(gòu)式分別A===AB—B、B—A—B),能量變化如圖所示,下列有關(guān)敘述中正確的是(  )

          A. 該反應的進行一定需要加熱或點燃條件

          B. 該反應若生成2molAB2(g)則放出的熱量為 (E1E2) kJ

          C. 該反應斷開化學鍵消耗的總能量大于形成化學鍵釋放的總能量

          D. 生成2 mol B—A鍵放出E2 kJ能量

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          【題目】下列物質(zhì)含有離子鍵的是(

          A.N2B.CO2C.CaCl2D.NH3

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          科目:高中化學 來源: 題型:

          【題目】某小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應來探究條件對化學反應速率的影響”,實驗時,先分別量取兩種溶液,然后倒入試管中迅速振蕩混合均勻,開始計時,通過測定褪色所需時間來判斷反應的快慢。該小組設計了如下方案其中t3 <t2 <t1

          實驗編號

          H2C2O4溶液

          酸性KMnO4溶液

          溫度

          (℃)

          溶液顏色褪至無色所需時間(s)

          濃度(mol/L)

          體積(mL)

          濃度(mol/L)

          體積(mL)

          0.10

          2.0

          0.01

          4.0

          25

          t1

          0.20

          2.0

          0.01

          4.0

          25

          t2

          0.20

          2.0

          0.01

          4.0

          50

          t3

          請回答:

          (1)已知反應后H2C2O4轉(zhuǎn)化為CO2逸出,KMnO4轉(zhuǎn)化為MnSO4,每消耗1molH2C2O4轉(zhuǎn)移_______mol電子。當觀察到紫色剛好褪去,參加反應的H2C2O4KMnO4的物質(zhì)的量之比為n(H2C2O4)n(KMnO4)=_________。

          (2)實驗①測得KMnO4溶液的褪色時間為t1=40s,忽略混合前后溶液體積的變化,這段時間內(nèi)平均反應速率υ(KMnO4)=___________mol/(L·min)。

          (3)根據(jù)表中的實驗②和實驗③數(shù)據(jù),可以得到的結(jié)論是__________________________

          (4)該小組同學根據(jù)經(jīng)驗繪制了n(Mn2+)隨時間變化趨勢的示意圖,如圖a所示。但有同學查閱已有的實驗資料發(fā)現(xiàn),該實驗過程中n(Mn2+)隨時間變化的趨勢應當如圖b所示:

          該小組同學根據(jù)圖b所示信息提出了新的假設,并繼續(xù)進行實驗探究。

          ①該小組同學提出的假設是__________________________________________。

          ②請你幫助該小組同學完成實驗方案,并填寫表中空白.

          實驗編號

          H2C2O4溶液

          酸性KMnO4溶液

          溫度

          (℃)

          向試管中加入少量固體

          溶液顏色褪至無色所需時間(s)

          濃度(mol/L)

          體積(mL)

          濃度(mol/L)

          體積(mL)

          0.20

          2.0

          0.01

          4.0

          50

          _____

          t4

          ③若該小組同學提出的假設成立,應觀察到的現(xiàn)象是___________________________。

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          科目:高中化學 來源: 題型:

          【題目】淀粉、核酸、脂肪、蛋白質(zhì)共有的化學元素是:

          A. C.H、O B. C. H、O、N

          C. C.H、O、N、P D. C.H、O、N、S

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